2022-2023學(xué)年湖南省衡陽市耒陽白沙局子校高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，質(zhì)量為m的正方體和質(zhì)量為M的正方體放在兩豎直墻和水平面間，處于靜止?fàn)顟B(tài)．m和M的接觸面與豎直方向的夾角為，若不計(jì)一切摩擦，下列說法正確的是A．水平面對(duì)正方體M的彈力大小大于（M+m）gB．水平面對(duì)正方體M的彈力大小為（M+m）gcosαC．墻面對(duì)正方體M的彈力大小為mgcotαD．墻面對(duì)正方體m的彈力大小為mgtanα參考答案：C2.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相同的小球用長(zhǎng)度不等的細(xì)線拴在同一點(diǎn)，并在同一水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則它們的(

)A．細(xì)線拉力大小相同

B．線速度大小相同C．角速度大小相同

D．向心加速度大小相同參考答案：C3.做下列運(yùn)動(dòng)的物體，能當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)處理的是（

）

A．自轉(zhuǎn)中的地球

B．旋轉(zhuǎn)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片

C．在冰面上旋轉(zhuǎn)的花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員

D．勻速直線運(yùn)動(dòng)的火車參考答案：B4.(多選)下面的幾個(gè)速度中表示平均速度的是()A.子彈射出槍口的速度是800m/s,以790m/s的速度擊中目標(biāo)B.汽車從甲站行駛到乙站的速度是40km/hC.汽車通過站牌時(shí)的速度是72km/hD.汽車通過一隧道的速度為5m/s參考答案：選B、D。A中的“射出槍口”“擊中目標(biāo)”均是指某一瞬間,是瞬時(shí)速度,A錯(cuò);B中“從甲站行駛到乙站”是一段距離,是平均速度,B對(duì);C中“通過站牌時(shí)”是瞬時(shí)速度,C錯(cuò);D中“通過一隧道”是一段位移,是平均速度,D對(duì)。5.如圖，兩根完全相同的輕彈簧下掛一個(gè)質(zhì)量為，m的小球，小球與地面間有一豎直細(xì)線相連，系統(tǒng)平衡。已知兩彈簧之間的夾角是120°，且彈簧產(chǎn)生的彈力均為3mg，則剪斷細(xì)線的瞬間，小球的加速度是

A．a(chǎn)=3g，豎直向上

B．a(chǎn)=3g，豎直向下

C．a(chǎn)=2g，豎直向上

D．a(chǎn)=2g，豎直向下參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，處在水里的平面鏡開始處于水平位置，它可以繞過O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸以的角速度在豎直平面內(nèi)逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一細(xì)束光線沿水平方向射向鏡面。設(shè)水的折射率n=1.414，則平面從開始轉(zhuǎn)動(dòng)到有光線從水中射向空氣中所用的最短時(shí)間為

s。

參考答案：

答案：0.257.如圖，豎直絕緣墻上固定一帶電小球A，將帶電小球B用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在A的正上方C處，圖中AC=h。當(dāng)B靜止在與豎直方向夾角300方向時(shí)，A對(duì)B的靜電力為B所受重力的倍，則絲線BC長(zhǎng)度為

。若A對(duì)B的靜電力為B所受重力的0.5倍，改變絲線長(zhǎng)度，使B仍能在300處平衡。以后由于A漏電，B在豎直平面內(nèi)緩慢運(yùn)動(dòng)，到00處A的電荷尚未漏完，在整個(gè)漏電過程中，絲線上拉力大小的變化情況是

。參考答案：；；先不變后增大對(duì)小球B進(jìn)行受力分析，根據(jù)相似三角形有：，再根據(jù)余弦定則求出BC的長(zhǎng)度：；若兩者間的庫(kù)侖力變?yōu)锽的重力的0.5倍，根據(jù)幾何關(guān)系可知AB與BC垂直，即拉力與庫(kù)侖力垂直；隨著電量的減小，細(xì)繩的拉力不變，庫(kù)侖力減小。當(dāng)細(xì)繩變?yōu)樨Q直方向時(shí)，庫(kù)侖力和拉力的合力等于重力，庫(kù)侖力減小，拉力增大，所以拉力先不變后減小?！究键c(diǎn)】力的合成和分解

共點(diǎn)力的平衡8.氫原子第n能級(jí)的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級(jí)躍遷到第3能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：9.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a沿abc變化到狀態(tài)c，吸收了340J的熱量，并對(duì)外做功120J。若該氣體由狀態(tài)a沿adc變化到狀態(tài)c時(shí)，對(duì)外做功40J，則這一過程中氣體

（填“吸收”或“放出”）熱量

J。參考答案：吸收（2分）260J10.如圖所示，水平輕桿CB長(zhǎng)1m，輕桿與墻通過轉(zhuǎn)軸O連接．現(xiàn)在離B點(diǎn)20cm處D點(diǎn)掛一重50N的物體，則繩AB中的拉力為[番茄花園22]

_______N；O對(duì)C的作用力的方向沿________________（填“水平”、“斜向上”、“斜向下”）

參考答案：11.如圖所示，光滑的半圓槽內(nèi)，A球從高h(yuǎn)處沿槽自由滑下，與靜止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到達(dá)的最大高度均為h／9，A球、B球的質(zhì)量之比為_____________或____________。參考答案：1:4，1:212.電梯內(nèi)的水平地板上，豎直放置一根輕質(zhì)彈簧，彈簧上端固定質(zhì)量為m的物體。當(dāng)電梯沿豎直方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧被壓縮了x；當(dāng)電梯接著做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧又被繼續(xù)壓縮了0.1x。重力加速度大小為g。則彈簧的勁度系數(shù)k=________；該電梯做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度方向?yàn)開________，電梯做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小是________。參考答案：，向下，0.1g勻速運(yùn)動(dòng)物體處于平衡狀態(tài)，。減速運(yùn)動(dòng)時(shí)又被繼續(xù)壓縮0.1，則此時(shí)彈力，物體加速度，方向向上。物體勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度向上，說明速度方向向下。13.（1）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p﹣V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，理想氣體的溫度升高（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中，理想氣體吸收的熱量等于它對(duì)外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）（2）已知阿伏伽德羅常數(shù)為60×1023mol﹣1，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（壓強(qiáng)p0=1atm、溫度t0=0℃）下理想氣體的摩爾體積都為224L，已知第（1）問中理想氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度為27℃，求該氣體的分子數(shù)（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：（1）根據(jù)氣體狀態(tài)方程和已知的變化量去判斷溫度的變化．對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能只與溫度有關(guān)．根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷氣體吸熱還是放熱．（2）由圖象可知C狀態(tài)壓強(qiáng)為p0=1atm，對(duì)于理想氣體，由蓋呂薩克定律解得標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體體積，從而求得氣體摩爾數(shù)，解得氣體分子數(shù)．解答：解：（1）pV=CT，C不變，pV越大，T越高．狀態(tài)在B（2，2）處溫度最高．故從A→B過程溫度升高；在A和C狀態(tài)，pV乘積相等，所以溫度相等，則內(nèi)能相等，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=Q+W，由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中△U=0，則理想氣體吸收的熱量等于它對(duì)外界做的功．故答案為：升高

等于（2）解：設(shè)理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積為V，由蓋呂薩克定律得：解得：該氣體的分子數(shù)為：答：氣體的分子數(shù)為7.3×1022個(gè)．點(diǎn)評(píng)：（1）能夠運(yùn)用控制變量法研究多個(gè)物理量變化時(shí)的關(guān)系．要注意熱力學(xué)第一定律△U=W+Q中，W、Q取正負(fù)號(hào)的含義．（2）本題關(guān)鍵根據(jù)蓋呂薩克定律解得標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積，從而求得氣體摩爾數(shù)，解得氣體分子數(shù)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.利用以下器材測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻：A、待測(cè)干電池兩節(jié)

B、電流傳感器C、電壓傳感器

D、電阻箱R（0~20Ω，2A）

E、電阻R0（2000Ω）

F、開關(guān)和導(dǎo)線若干某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來完成實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選用的傳感器是________________（填寫字母序號(hào)）（2分）（2）當(dāng)開關(guān)K閉合之前，電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)到______________（選填最大、最?。?分）當(dāng)電阻箱的阻值變小時(shí)，傳感器的讀數(shù)將___________（選填變大、變小、不變）（2分）（3）圖乙為該同學(xué)利用測(cè)出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)繪出的傳感器讀數(shù)的倒數(shù)-----圖線。（為電阻箱的阻值示數(shù)，為保護(hù)電阻），則由圖線可得被測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________V（2分），內(nèi)阻r＝________Ω。（2分）（答案保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）C（2分）（2）最大（1分）變?。?分）。（3）2.9（2分）7.3（2分）（1）由電路可知，傳感器測(cè)量的是電源輸出的端電壓，故應(yīng)選擇電壓傳感器。（2）為保證電路的安全，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將電阻箱調(diào)到最大值。當(dāng)電阻箱阻值減小時(shí)，電路中電流變大，故傳感器讀數(shù)將變小。（3）由閉合電路歐姆定律可知：

變化可得：,故知圖線的斜率為，圖線的截距為，由圖線可得到：E＝2.9V，r＝7.3Ω15.某同學(xué)做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。采用控制變量法研究加速度與合力的關(guān)系時(shí)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪制了如圖所示a-F圖像，則從圖像可知，該同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)的過程中有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤，請(qǐng)問他的兩個(gè)失誤是：（1）___________________________________________________________；（2）___________________________________________________________；參考答案：（1）平衡摩擦力時(shí)，木板傾角太大，平衡過度（2）增大合力時(shí)，最后的數(shù)據(jù)測(cè)量中，配重的質(zhì)量增加太多四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示,待測(cè)區(qū)域中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),根據(jù)帶電粒子射入時(shí)的受力情況可推測(cè)其電場(chǎng)和磁場(chǎng).圖中裝置由加速器和平移器組成,平移器由兩對(duì)水平放置、相距為l的相同平行金屬板構(gòu)成,極板長(zhǎng)度為l、間距為d,兩對(duì)極板間偏轉(zhuǎn)電壓大小相等、電場(chǎng)方向相反.質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子經(jīng)加速電壓U0加速后,水平射入偏轉(zhuǎn)電壓為U1的平移器,最終從A點(diǎn)水平射入待測(cè)區(qū)域.不考慮粒子受到的重力.(1)求粒子射出平移器時(shí)的速度大小v1;(2)當(dāng)加速電壓變?yōu)?U0時(shí),欲使粒子仍從A點(diǎn)射入待測(cè)區(qū)域,求此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓U;(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待測(cè)區(qū)域,剛進(jìn)入時(shí)的受力大小均為F.現(xiàn)取水平向右為x軸正方向,建立如圖所示的直角坐標(biāo)系Oxyz.保持加速電壓為U0不變,移動(dòng)裝置使粒子沿不同的坐標(biāo)軸方向射入待測(cè)區(qū)域,粒子剛射入時(shí)的受力大小如下表所示.射入方向y-yz-z受力大小請(qǐng)推測(cè)該區(qū)域中電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及可能的方向.參考答案：（1）設(shè)粒子射出加速器的速度為，動(dòng)能定理由題意得，即（2）在第一個(gè)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，設(shè)粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：加速度的大小

，在離開時(shí)，豎直分速度

豎直位移

水平位移粒子在兩偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷時(shí)間也為,豎直位移由題意知，粒子豎直總位移，解得則當(dāng)加速電壓為時(shí)，（3）由沿軸方向射入時(shí)的受力情況可知：B平行于軸，且由沿軸方向射入時(shí)的受力情況可知：與平面平行。,則且解得

設(shè)電場(chǎng)方向與軸方向夾角為,若B沿軸方向，由沿軸方向射入時(shí)的受力情況得解得，或即E與平面平行且與軸方向的夾角為300或1500，同理若B沿軸方向，E與平面平行且與軸方向的夾角為-300或-1500。17.如圖所示，半徑R=0.40m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點(diǎn)A.一質(zhì)量m=0.10kg的小球，以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)4.0m后，沖上豎直半圓環(huán)，最后小球落在C點(diǎn).求A、C間的距離（取重力加速度g=10m/s2）.

參考答案：1.2m18.如圖所示，U型玻璃細(xì)管豎直放置，水平細(xì)管與U型玻璃細(xì)管底部相連通，各部分細(xì)管內(nèi)徑相同．U型管左管上端封有長(zhǎng)20cm的理想氣體B，右管上端開口并與大氣相通，此時(shí)U型玻璃管左、右兩側(cè)水銀面恰好相平，水銀面距U型玻璃管底部為25cm．水平細(xì)管內(nèi)用小活塞封有長(zhǎng)度10cm的理想氣體A．已知外界大氣壓強(qiáng)為75cmHg，忽略環(huán)境溫度的變化．現(xiàn)將活塞緩慢向左拉，使氣體B的氣柱長(zhǎng)度為25cm，求：①左右管中水銀面的高度差是多大？②理想氣體A的氣柱長(zhǎng)度為多少？參考答案：①15cm；②12.5cm．【分析】①利用平衡求出初狀態(tài)封閉氣體的壓強(qiáng)，B中封閉氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律即可求出末態(tài)B中氣體的壓強(qiáng)，再根據(jù)平衡，即可求出末狀態(tài)左右管中水銀面的高度差△h；

②選擇A中氣體作為研究對(duì)象，根據(jù)平衡求出初末狀態(tài)封閉氣體的壓強(qiáng)，對(duì)A中封閉氣體運(yùn)用玻意耳定律即可求出理想氣體A的氣柱長(zhǎng)度。【詳解】①設(shè)玻璃管橫截面為S，活塞緩慢左拉的過程中，氣體